【三维设计】（人教通用版）高考化学一轮总复习 第七章 化学反应与能量转化 (2)(1).DOC

第七章化学反应与能量转化考点一化学反应中能量变化的实质与形式1(2013北京理综，6分)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是()abcd硅太阳能电池锂离子电池太阳能集热器燃气灶解析：选d本题考查能量转化形式的判断，意在考查考生运用化学知识和化学原理解释日常生活中化学问题的能力。硅太阳能电池工作时将光能转化为电能，a项错误；锂离子电池工作时将化学能转化为电能，b项错误；太阳能集热器工作时将光能转化为热能，c项错误；燃气灶工作时将化学能转化为热能，d项正确。2(2013重庆理综，6分)已知：p4(g)6cl2(g)=4pcl3(g)ha kjmol1，p4(g)10cl2(g)=4pcl5(g)hb kjmol1，p4具有正四面体结构，pcl5中pcl键的键能为c kjmol1，pcl3中pcl键的键能为1.2c kjmol1。下列叙述正确的是()app键的键能大于pcl键的键能b可求cl2(g)pcl3(g)=4pcl5(s)的反应热hcclcl键的键能为(ba5.6c)/4 kjmol1dpp键的键能为(5a3b12c)/8 kjmol1解析：选c本题考查热化学知识，意在考查考生运用键能与反应热的关系解决实际问题的能力。cl的非金属性大于p的非金属性，故pcl键的键能大于pp键的键能，a项错误；不知道pcl5(g)pcl5(s)的反应热，无法求出b项中反应的反应热，b项错误；根据盖斯定律，消去p4，得到clcl键的键能为(ba5.6c)/4 kjmol1，c项正确；根据盖斯定律，消去cl2，得到pp键的键能为(5a3b12c)/12 kjmol1，d项错误。3(2012江苏，2分)某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中e1表示正反应的活化能，e2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()a该反应为放热反应b催化剂能改变该反应的焓变c催化剂能降低该反应的活化能d逆反应的活化能大于正反应的活化能解析：a项，由图可以看出，反应物的总能量低于生成物的总能量，故该反应为吸热反应，a错；b项，催化剂不能改变反应的焓变，b错；c项，由图象可以看出，催化剂能降低该反应的活化能，c正确；d项，由图象可以看出e1e2，即逆反应的活化能小于正反应的活化能，d错。答案：c4(2012全国理综，6分)反应abc(h0)，xc(h452 kj/moldco(g)与na2o2(s)反应放出509 kj热量时，电子转移数为6.021023解析：a错，燃烧热的单位应是kj/mol.b项，图中没有标注物质的系数c项，由co2(s)=co2(g)h0及盖斯定律可知c项正确d项，当反应放出509 kj热量时，参加反应的co为1 mol，电子转移数为26.021023.答案：c21(2012北京理综，13分)用cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物hcl。利用反应a，可实现氯的循环利用。反应a：4hclo22cl22h2o(1)已知：i.反应a中，4 mol hcl被氧化，放出115.6 kj的热量。h2o的电子式是_。反应a的热化学方程式是_。断开1 mol ho键与断开1 mol hcl键所需能量相差约为_kj，h2o中ho键比hcl中hcl键(填“强”或“弱”)_。(2)对于反应a，下图是4种投料比n(hcl)n(o2)，分别为11、21、41、61下，反应温度对hcl平衡转化率影响的曲线。曲线b对应的投料比是_。当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的hcl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_。投料比为21、温度为400时，平衡混合气中cl2的物质的量分数是_。解析：(1)水是共价化合物，其电子式为hh。在400时，水为气态，热化学方程式为4hcl(g)o2(g)2cl2(g)2h2o(g)h115.6 kj/mol。设hcl键的键能为a，ho键的键能为b。反应热等于反应物的键能总和减去产物的键能总和，4a498 kj/mol2243 kj/mol4b115.6 kj/mol。4(ab)127.6 kj/mol，ab32 kj/mol。ho键的键能比hcl键的键能大，则ho键比hcl键强。(2)相同温度下，投料比越大，hcl的平衡转化率越小；则曲线a、b、c、d对应的投料比分别为61、41、21、11。相同投料比时，温度越低，氯化氢的平衡转化率越高；hcl的平衡转化率相同时，投料比越大，对应的反应温度越低。氯化氢与氧气物质的量之比为21,400时，氯化氢的平衡转化率为80%。4hcl(g)o2(g)2h2o(g)2cl2(g)n(初始)/mol 2 1 0 0n(转化)/mol 4a a 2a 2an(平衡)/mol (24a) (1a) 2a 2a根据氯化氢的平衡转化率为80%，计算得：4a/20.8，a0.4。平衡混合气体中氯气的体积分数为100% 30.8%。答案：(1)hh4hcl(g)o2(g)2cl2(g)2h2o(g)h115.6 kj/mol32强(2)41投料比越高，对应的反应温度越低30.8%考点四原电池、电解池的工作原理22(2013新课标全国理综，6分)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了ag2s的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()a处理过程中银器一直保持恒重b银器为正极，ag2s被还原生成单质银c该过程中总反应为2al3ag2s=6agal2s3d黑色褪去的原因是黑色ag2s转化为白色agcl解析：选b本题考查电化学知识在生活中的应用，意在考查考生运用电化学原理解决实际问题的能力。根据信息可知在银器处理过程中运用了原电池原理，铝质容器作负极，电极反应为2al6e=2al3；银器作正极，电极反应为3ag2s6e=6ag3s2；继而al3和s2发生互相促进的水解反应：2al33s26h2o=2al(oh)33h2s，故原电池的总反应为：3ag2s2al6h2o=6ag2al(oh)33h2s，故c错误。黑色褪去的原因是ag2s被还原为ag，此过程中银器质量逐渐减小，故a、d错误，b正确。23(2013新课标全国理综，4分)“zebra”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔ni/nicl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()a电池反应中有nacl生成b电池的总反应是金属钠还原三价铝离子c正极反应为：nicl22e=ni2cld钠离子通过钠离子导体在两电极间移动解析：选b 本题考查蓄电池，意在考查考生对原电池工作原理的理解和应用能力。该电池总反应为：2nanicl2=2naclni，因此有nacl生成，a项正确；电池总反应为na还原ni2，b项错误；正极为nicl2发生还原反应：nicl22e=ni2cl，c项正确；钠离子通过钠离子导体由负极移向正极，d项正确。24(2013北京理综，6分)用石墨电极电解cucl2溶液(见右图)。下列分析正确的是()aa端是直流电源的负极b通电使cucl2发生电离c阳极上发生的反应：cu22e=cud通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体解析：选a本题考查电解原理及其应用，意在考查考生对装置图的分析能力及对电解原理的理解能力。通过图中离子的运动状态可判断连接a的为阴极，连接b的为阳极，故a端为直流电源的负极，b端为直流电源的正极，a项正确；cucl2在水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果，b项错误；阳极发生氧化反应，即2cl2e= cl2，c项错误；阴极发生还原反应，析出cu，阳极发生氧化反应，在阳极附近可观察到黄绿色气体，d项错误。25(2013安徽理综，6分)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水liclkcl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：pbso42liclca=cacl2li2so4pb。下列有关说法正确的是()a正极反应式：ca2cl2e=cacl2b放电过程中，li向负极移动c每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g pbd常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转解析：选d本题考查热激活电池，意在考查考生对原电池工作原理的理解能力。正极上发生还原反应，a项错误；放电过程中li向正极移动，b项错误；由电池总反应式可知，每转移0.1 mol电子，理论上生成0.05 mol pb，质量为10.35 g，c项错误；常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转。26(2013江苏，2分)mgh2o2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如图。该电池工作时，下列说法正确的是()amg电极是该电池的正极bh2o2在石墨电极上发生氧化反应c石墨电极附近溶液的ph增大d溶液中cl向正极移动解析：选c本题考查原电池原理，意在考查考生对电化学知识的迁移和运用能力。根据题意可知电池的总反应为：mgh2o22h=mg22h2o。mg电极是该电池的负极，a错误。h2o2在正极发生还原反应，b错误。石墨电极的电极反应式为：h2o22h2e=2h2o，由于水电离出的h不断被消耗，所以该电极附近溶液的ph增大，c正确。在原电池中，阴离子向负极移动，d错误。27(2012福建理综，6分)将下图所示实验装置的k闭合，下列判断正确的是()acu电极上发生还原反应b电子沿znabcu路径流动c片刻后甲池中c(so)增大d片刻后可观察到滤纸b点变红色解析：选项a，铜电极为原电池的正极，发生还原反应，a正确；选项b，在溶液中，发生移动的不是电子，b错误；选项c，甲池中c(so)不变，c错误；选项d，在b电极，oh放电，溶液显酸性，b点不变色，d错误。答案：a28(2012全国理综，6分)四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()a bc d解析：相连时，外电路电流从流向，说明为负极；相连时，为负极；相连时，上有气泡，说明为负极；相连时，的质量减少，说明为负极。综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为，选项b正确。答案：b29(2011广东理综，4分)某小组为研究电化学原理，设计如图装置下列叙述不正确的是()aa 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出ba 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：cu22e=cuc无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色da 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，cu2向铜电极移动解析：本题考查电化学，意在考查考生对原电池、电解池的电极反应、现象和电极反应式的书写等的掌握情况a、b不连接，未形成原电池，cu2与fe在接触面上直接反应，a项正确；a、b用导线连接，铜片作正极，cu2在该电极上得电子，b项正确；a、b连接与否，溶液中的cu2均得电子发生还原反应生成cu，fe均失电子发生氧化反应生成fe2，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，c项正确；a与电源正极相连时，cu片作阳极，cu2向fe电极移动，d项错误答案：d30(2011安徽理综，6分)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5mno22ag2nacl=na2mn5o102agcl.下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()a正极反应式：agcle=agclb每生成1 mol na2mn5o10转移2 mol电子cna不断向“水”电池的负极移动dagcl是还原产物解析：本题考查电化学，意在考查电极反应式的书写、电子转移情况和溶液中离子的移动情况电池的正极得电子，a项错误；阳离子向正极移动，c项错误；ag化合价升高形成agcl，agcl是氧化产物，d项错误答案：b31(2011福建理综，6分)研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源该电池以金属锂和钢板为电极材料，以lioh为电解质，使用时加入水即可放电关于该电池的下列说法不正确的是()a水既是氧化剂又是溶剂b放电时正极上有氢气生成c放电时oh向正极移动d总反应为：2li 2h2o=2liohh2解析：本题考查原电池工作原理及考生解决新情境中实际问题的能力 .该电池的负极是锂，氧化剂水在正极上得到电子生成氢气，电解质是lioh，故a、b、d项正确；原电池中oh向负极移动，c项错误答案：c32(2011全国理综，6分)用石墨作电极电解cuso4溶液通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的()acuso4bh2occuo dcuso45h2o解析：本题考查电化学知识，意在考查考生的思维能力石墨电极电解硫酸铜溶液一段时间，阳极发生氧化反应得到氧气，阴极发生还原反应得到铜，因此补充氧化铜即可使电解液恢复到起始状态答案：c 33(2010江苏，4分)右图是一种航天器能量储存系统原理示意图下列说法正确的是()a该系统中只存在3种形式的能量转化b装置y中负极的电极反应式为：o22h2o4e=4ohc装置x能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生d装置x、y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化解析：本题考查能量转换的知识，意在考查考生综合运用原电池、电解池原理的能力a项，该系统中存在太阳能与电能、电能与机械能、化学能与电能、电能与化学能等4种形式的能量转化关系，不正确；b项，装置y是将化学能转化为电能的燃料电池装置，负极应该是h2发生氧化反应，故不正确；c项，装置x为电解水产生氢气和氧气，故正确；d项，装置x、y形成的子系统可以实现物质的零排放，但不可能实现化学能与电能间的完全转化，能量总是有损失的，故不正确答案：c34(2010全国理综，6分)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图电池的一个电极由有机光敏染料(s)涂覆在tio2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：tio2/stio2/s*(激发态)tio2/s*tio2/sei2e3i2tio2/s3i2tio2/si下列关于该电池叙述错误的是()a电池工作时，i在镀铂导电玻璃电极上放电b电池工作时，是将太阳能转化为电能c电池的电解质溶液中i和i的浓度不会减少d电池中镀铂导电玻璃为正极解析：本题考查原电池的工作原理，意在考查化学基本原理的分析和应用能力根据电池反应，tio2电极流出电子，镀铂导电玻璃电极流入电子，故镀铂导电玻璃作正极，i在镀铂导电玻璃电极上发生还原反应i2e=3i，a项错误，d项正确；电池工作时，有机光敏染料吸收太阳能，最终转化为电能，b项正确；根据电池反应，电池工作时，i在负极放电和正极生成的物质的量相等，i在正极放电和负极生成的物质的量相等，故二者在电解质溶液中的浓度不变，c项正确答案：a35(2009福建理综，6分)控制适合的条件，将反应2fe32i2fe2i2设计成如下图所示的原电池下列判断不正确的是()a反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应b反应开始时，甲中石墨电极上fe3被还原c电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态d电流计读数为零后，在甲中溶入fecl2固体，乙中的石墨电极为负极解析：由反应2fe32i2fe2i2可知，反应开始时甲中fe3发生还原反应，乙中i发生氧化反应；当电流计读数为零时，则反应达到了平衡状态，此时在甲中溶入fecl2固体，则平衡向逆反应方向移动，乙中i2发生还原反应，则乙中石墨电极为正极；故选d.答案：d36(2009安徽理综，6分)cu2o是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取cu2o的电解池示意图如右图所示，电解总反应为：2cuh2ocu2oh2.下列说法正确的是()a石墨电极上产生氢气b铜电极发生还原反应c铜电极接直流电源的负极d当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol cu2o生成解析：从反应中得知cu在通电时失电子在阳极放电，发生氧化反应，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2h2o2eh22oh，相应的cucu2o，转移0.1 mol电子生成0.05 mol cu2o，故b、c、d项错答案：a考点五电极反应式的书写与正误判断37(2013浙江理综，6分)电解装置如图所示，电解槽内装有ki及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3i26oh=io5i3h2o下列说法不正确的是()a右侧发生的电极反应式：2h2o2e=h22ohb电解结束后，右侧溶液中含有ioc电解槽内发生反应的总化学方程式：ki3h2okio33h2d如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变解析：选d本题考查了电化学知识，意在考查考生对新型电池的分析能力。装置图中左侧电极为阳极，i失去电子生成i2，右侧电极为阴极，h2o得到电子生成h2，a、c项正确；电解结束后，左侧溶液中的io经阴离子交换膜进入右侧，b项正确；d项，如果将阴离子交换膜换为阳离子交换膜，那么阴极产生的oh不会与i2发生反应，故电解槽内发生的总化学反应要变化，d项错误。38(2013大纲理综，6分)电解法处理酸性含铬废水(主要含有cr2o)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应cr2o6fe214h=2cr36fe37h2o，最后cr3以cr(oh)3形式除去。下列说法不正确的是()a阳极反应为fe2e =fe2b电解过程中溶液ph不会变化c过程中有fe(oh)3沉淀生成d电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol cr2o被还原解析：选b本题以含铬废水的处理为切入点，考查电解原理、氧化还原反应等，意在考查考生处理信息、分析和解决问题的能力。以铁板作阴、阳极，所以铁在阳极被氧化，a项正确；由题目提示的离子方程式可知，阳极产生的fe2被氧化，同时有氢离子参与反应，所以电解过程中溶液的ph会升高，b项错误；因为氢离子在阴极放电，不断产生氢氧根离子，所以反应过程中会有fe(oh)3沉淀生成，c项正确；从题目提供的离子方程式可知，1 mol cr2o参与反应转化成cr3时，需6 mol fe2，故电路中需转移12 mol电子，d项正确。39(2012北京理综，6分)人工光合作用能够借助太阳能，用co2和h2o制备化学原料。右图是通过人工光合作用制备hcooh的原理示意图，下列说法不正确的是()a该过程是将太阳能转化为化学能的过程b催化剂a表面发生氧化反应，有o2产生c催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强d催化剂b表面的反应是co22h2e=hcooh解析：依题意，以二氧化碳和水为原料，在太阳能作用下生成hcooh。a项，人工光合作用是借助太阳能由二氧化碳和水生成甲酸，将太阳能贮存在化学物质中，a项正确；b项，由图示知，电子由催化剂a表面流向催化剂b表面，说明催化剂a为负极发生氧化反应，催化剂b为正极发生还原反应，即水在催化剂a表面发生氧化反应，二氧化碳在催化剂b表面发生还原反应，催化剂a表面的反应式为2h2o4e=4ho2，有氧气生成，b项正确；c项，由图示知，催化剂a表面发生氧化反应生成h，溶液酸性增强，c项不正确；d项，二氧化碳在催化剂b表面发生还原反应结合h生成hcooh，电极反应为co22h2e=hcooh。答案：c40(2011新课标全国理综，6分)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：feni2o33h2o=fe(oh)22ni(oh)2.下列有关该电池的说法不正确的是()a电池的电解液为碱性溶液，正极为ni2o3、负极为feb电池放电时，负极反应为 fe2oh2e=fe(oh)2c电池充电过程中，阴极附近溶液的ph降低d电池充电时，阳极反应为2ni(oh)22oh2e=ni2o3h2o解析：本题考查充电电池的有关知识，意在考查考生对充电电池正负极的判断及书写电极反应的能力在铁镍蓄电池中，fe是负极，ni2o3是正极，由于生成fe(oh)2，则电解液为碱性溶液，故a正确；电池放电时，负极反应为：fe2oh2e=fe(oh)2，故b正确；电池充电时，阴极反应式为：fe(oh)22e=fe2oh，阴极附近溶液ph升高，故c错误；由充电时的总反应式减去阴极反应式，可得到阳极反应式，d正确答案：c41(2011北京理综，6分)结合图示判断，下列叙述正确的是()a 和 中正极均被保护b 和 中负极反应均是fe2e=fe2c 和 中正极反应均是o22h2o4e=4ohd 和 中分别加入少量k3fe(cn)6溶液